Шарап өндірісіндегі биотехнология

ВПЛ-20К сызбасы жоғарыда айтылған жабдықтармен жабдықталған, бірақ өнімділігі 2 есе жоғары: ВБШ-20 қоректі бункерді, ВДГ-20 немесе ВСА-20 ағызғыш, ВПО-20А сығымдағыш, ВПМН-20 сорғыш жабдықтар.

 ВПЛ-20МЗ сызбасына келесі жабдықтар кіреді: шнекті қабылдау ВБШ-20 қоректі бункер, ЦДГ-20М ортадан тепкіш уатқыш-сабақайырғыш, ВССШ-20Д шнекті ағызғыш, ВПО-20 шнекті сығымдағыш, ВПМН-20 немесе А-21Ф шырын сорғыштар, сабақ және сығымды тасымелдағыш.

 ВПЛ-30ЕЗ сызбасына келесі жабдықтар кіреді: ВБШ-30Д шнекті қоректі бункер, ЦДГ-30А ортадан тепкіш уатқыш-сабақайырғыш, ВССШ-20/30М ағызғыш, ВПО-30А шнекті сығымдағыш, ПМН-28 поршенді мезга сорғыш, ВПМН-20, А-21Д немесе басқа маркалы шырын сорғыштары, сабақ және сығымды тасымалдағыштар.

 ВПЛ-50 сызбасы қазіргі уақытта  ең өнімді сызба болып саналады. Осы сызбаға ВБШ-50 шнекті қоректі  бункер, ЦДГ-50 ортадан тепкіш уатқыш-сабағынан  айырғыш, ВССШ-50 ағызғыш, ВПО-50 шнекті  сығымдағыш, ВНТ-50 мезгасорғыш, ВЦН-40 және  ВПМН-20 шырын сорғыштары, сабақ және сығымды тасымалдағыштар. Осы сызбаның негізгі ерекшелігі- автоматтандыру жүйелерімен жабдықталған.  ВДГ-20 түрлі білікті уатқыш-сабақ айырғышты қолданғанда шырындағы о- дифенолоксидазаның белсенділігі қолмен сыққанмен салыстырғанда, 40%, ЦДГ-20 түрлі ортадан тепкіш уатқыш-сабағынан айырғыш қолданғанымен салыстырғандағы, 160%, сонымен қатар фенолды заттардың мөлшері 40 және 110% көтерілді. Нәтижесінді, ЦДГ-20 түрлі ортадан тепкіш уатқыш-сабағынан айырғышты қолданып алынған ақ асханалық шарап материалының білікті уатқышымен салыстырғанда, тотығуға және қоңырлануға тұрақтылығы төмен. Білікті уатқыштардың артықшылығы, ортадан тепкіш уатқышпен салыстырғанда келесі:

 Шырынның сапасы жоғары;

 Сабақ айырғышын тоқтатып  сабақты мезгада қалдыруға болады.

 Ортадан тепкіш уатқышты  қолданғанда жүзім өте ұсақ  майдаланады.  Жүзімді жидегінен  шырын алу барысы механикалық  қысымның жоғарылаған сайын өтеді  және жоғарғы қысымдарда шырын  алу процесі аяқталмайды. Осындай  әдіспен алынған шырынның сапасы, жүзім жидегін сығымдаған сайын, химиялық құрамы және органолептикалық қасиеттері бойынша төмендейді.Ағызғыштар жүзімнің әр бір тоннасынан кемінде 50 дал шырын алуға мүмкіндік беруі тиіс. Сонымен қатар осы шырында қоспалардың мөлшері 80 г/л, ал фенолды заттардың мөлшері 0.2 г/л жоғары болмау керек. Шырын өздігінен аққанда аз тотығып мезга үйкеленбеу керек. Осы шаралар жабдықтарға қойылатын негізгі технологиялық талаптар тұдырады. 0.1 мпа қысымда осы процессті жүргізгенде мезгадан шырынның бөлінуі ең жоғарғы жылдамдықта жүреді, осындай шартта бірнеше минут аралығында мезгадан бос түрінде шырынның 90-95% сапасын өзгертпей алуға болады.  Вакуум қолданып 1.5-2 мин аралығындағы мезгадан 90% бос шырын алуға болады, нәтижесінде шырындағы қоспалардың мөлшері 10-11% жоғары емес, фенолды және экстрактты заттармен қанықпайды, ал оттегінің мөлшері 2-3 есе төмендейді. Бірақ мезганы вакуумдағанда шырын кқбіктеніп хош иісті заттардың жартысы жоғалады. Жақсы майдаланбаған мезга жүйенің байланыстарын оңай бұзады, өте ұсақталған- оның құрылымының жылдам тығыздануына әсер етеді, осы шаралар шырынның барлық технологиялық көрсеткіштері жақсы, бірақ өздігінен аққан шырынның шығымы төмен (34-40 дал/т), шырын алу процесі ұзақ. Қазіргі уақытта барлық шарап зауыттарында үздіксіз шнекті ағызғыштар қолданылады, олардың технологиялық- экономикалық көрсеткіштері жоғары, шырынның сапасы төмен болғанымен. Үздіксіз ағызғыштар арасындағы ең жақсылары ВССШ-10, ВССШ-20Д, ВССШ-20/30 және ВСН-20.  ВСН-20 ағызғышында әр бір тонна жүзімнен оның сортына және пісу дәрежесіне байланысты, 51-57 дал мөлдірленбеген шырын алуға болады. Бірақ ВССШ-20/30 ағызғышында өздігінен аққан шырындағы қоспаның мөлшері 50-75 г/л және фенолды заттардың мөлшері төмен.  Өздігінен аққан және бірінші үлесті суслоны алған соң мезга сығымдағышқа беріледі. Мұнда шырынның шығымы 25-30 дал, сығындының ылғалдылығы 55-56% болу керек. Ақ асханалық және хош иісті шараптар өндірісінде тәтті мезга сығымдалады.

   Сығымдалған мезгадан шырынның үйлесімді мөлшері шығу, сабақтар, дәндер және қабық аз үйкеліп шырын ауаның оттегімен аз қатынасу керек.  Мезганың үйкелу дәрежесін және шырынның тазалығын сығымды шырындағы қоспалардың және фенолды заттардың мөлшеріне байланысты айтуға болады. Қоспаның мөлшері шырынның сығымды үлесінде 150 г/л және фенолды заттардың мөлшері 1.5 г/л жоғары болмау керек.

       Қазіргі уақытта барлық шарап зауыттарында үздіксіз шығымдағыштар қолданылады, соның ішінде техниканың қазіргі деңгейіне сәйкес екі шнекті ПНД-5 және ВПНД-5 түрлі сығымдағыштар (өнімділігі 5 т/сағ), ВПО-10(ВПНД-10), ВПО-20А, ВПО-30 және ВПО-30А, ВПО-50 (өнімділіктері 10, 20, 30 және 50 т/сағ).  Кейбір жағдайларда ағызғыш қолданбай бірден сығымдағыш қолдануға болады, бірақ олардың өнімділігі төменделіп алынатын шырынның сапасы нашарлайды.  ВПНД-5, ВПО-10, ВПО-20, ВПО-30 және ВПО-50 сығымдағыштар бір типті жаңартылған және жұмыс істеу принциптері бірдей. Осы сығымдағыштардың артықшылығы- 2 шнек байланысқан орнында мезга нәтижелі араласады, яғни шырынның толық шығуына мүмкіншілік береді. Екі шнекті сығымдағыштарда шырын металдармен өте аз қатынасады. Ленталы сығымдағыштарда алынған шырын мезгамен аз уақыт қатынасып қоспа және фенолды заттардың мөлшері төмен болады. Ағызғыш және сығымдағышта алынған шырында қоспалардың мөлшері өте жоғары. Ашыту процесі нормалды жүру үшін (жақсы сапалы шарап алу үшін) шырынды мөлдірлету керек. Сондықтан шырынды тұндыру ыдыстарына жібереді, ал мөлдірлеу процесін жылдамдату және жеңілдету үшін адсорбенттер, флокуленттер және т. Б. Препараттар қосады. Шырынды тотықтандан және ашудан сақтап қалу үшін оны 12-14° С салқындатып, күкірт тотығын енгізеді.

          Шырындағы қоспалар алкогольды және алма-сүт ашуды жылдамдатады. Сүзіп немесе басқа тәсілдермен қоспалардан шырынды толық босатқан жағдайда алкогольды ашу жүрмейді немесе өте жай өтеді. Сондықтан мөлдірлетуді пайдаланудың бірнеше дәрежесіне дейін жүргізеді. Ақ асханалық және хош иісті шараптар өндірісінде ашытуға дейін шырынды 1-2% қоспа қалдыру керек.

      Шырынды бентонитпен өңдегенде мөлдірленуімен бірге азотты заттардың адсорбциясы жүреді, осы құбылыс шараптың ақуыз лайлануына қарсы тұрақтығын жоғарылатады. Шырынды және шарапты бентонитпен өңдегенде ақуыздар, ақуыздың бөлшектену өнімдері және жартылай бос аминоқышқылдар тұнбаға ауысады. Шараптағы және шырындағы азотты заттардың мөлшерін төмендету дәрежесі бентонитпен өңдегенде оның маркасына, жүзімнің сортына және азотты заттардың алғашқы мөлшеріне байланысты.

      Рн төмен болғанда ақуызды заттардан толығырақ босатылады.  Шырынға бентонитті 20% (өздігінен тұндырып мөлдірлегенде) немесе 5% және 10%(ультрадыбыспен өңдегенде) су суспензиялары түрінде қосады. Екінші жағдайда, түйіршіктердің диаметрі 15.4 - 6.1 мм дейін төмендейді және ауданның байланысты суспензия белсенділігіне бейімделеді. Сонымен қатар енгізілетін суспензияның мөлшері және өңдеу мерзімі қсқартылуы мүмкін. Кейбір жағдайларда шет елдерде бапталмаған ұнтақ тәрізді бентонит қолданылады, ол шырынға енгізіліп, тұндырусыз және тұнбадан босатылмай, ашытуды бентонитпен бірге жүргізеді. Мұнда ашыту жүрісі тыныш, шарап материалы пайдаланбайды және жеміс хош иісі сақталады. Кейінгі операцияларда осы шарап материалдарын өңдегенде бентониттің мөлшері төмендейді. Осы әдістің кемшілігі- бентониті бар ашытқы тұнбасын қайта пайдалану күрделі.  Шырынды бентониттің үйлесімді мөлшерлерімен өңдегенде, тұндыруды және сүзуді қолданғанда, ашытқы сүт қышқыл және сірке қышқыл бактериялары бентониттің дисперсті бөлшектеріне десорбцияланып толық тұнбаға ауысады. Сонымен қатар бентонитпен шырынды өңдегенде ашытуды ескерту үшін енгізілетін SO2 мөлшері төмендейді. Мысалы: 2 г/л бентонитпен қолданған 60 мг/л SO2 100 мг/л SO2 тең.  Жүзім қатты шіруге ұшыраған жылдары (мұнда ақ асханалық және хош иісті шараптарда қараюды және оксидазды касеты тудыратын оксидазаның мөлшері жоғары) бентонитті қолданған жөн.

        Болгарияда шырынды 1 г/л мөлшерде бентонитпен өңдегенде жалпы азоттың мөлшері әжептеуір төмендейді (13.5 - 24.6%). Осыдан жоғарғы мөлшерлі бентонит жалпы азоттың төмендеуіне әсер етпеді. Бентонит оксидазаларды адсорбциялайды және тұнып өзімен бірге тұнбаға ауыстырады. Бірақ оксидазаның белсенділігі жоғалмайды. Егер бентонит тұнбасын қайта лайласа, онда бентонит бөлшектерінің бетіне адсорбцияланған ферменттер шырынның жоғарғы қабатында ауамен қатынасып шырын оттегімен қанығады. Сондықтан тұндыру сатысында тұнбаны бұзбауға тырысу керек және мөлдірленген соң шырынды бентонит тұнбасынан жылдам босатады.

            Ферменттерден бөлек бентонит кейбір витаминдерді адсорбциялайды. Яғни, жүзім шырынын бентонитпен өңдегенде В1  витамині шырыннан толық босатылады, В6 – 75-80%, никотин қышқылы 50%, пантотен қышқылы 20%. Инозит бентонитпен адсорбцияланбайды. В2  витамині (рибофлавин ) бентонит топырағымен жүзім шырынын өңдегенде 50% ғана жоғалады. Сонымен қатар диатамитпен сүзгенде жүзім шырынындағы рибофлавиннің мөлшері төмендейді. Тәжірибе бойынша бентонитпен өңдеген шырын жақсы ашиды. Ашыту процесінде ақуызды заттарды бентонит өзінің бойына жапсырғанына байланысты көбік пайда болуы өте төмен.

 Шырынды мөлдірлеу уақытында жалпы және ақуызды азоттың мөлшері тұнбаға ауысуына байланысты төмендейді, шырынның химиялық құрамын өзгертетін ферментативтік процесстер өтеді.  Шырынның тез мөлдірленуіне әр түрлі флокулянттарды (полиакриламид, полиоксид, катионды флокулянттар, және т. Б. ) бентонитпен және бентонитсіз қолданып жетуімізге болады. Полиакриламид (ПАА) өте әмбебап флокулит болып саналады. Шарап жасауда А маркалы тамақ полиакриламидті қолданады (акриламид мономерінің мөлшері ПАА 0.2% жоғары болмау керек. ПАА токсинді зат.).  ПАА бентонитпен бірге қолданғанда мөлдірлеу процесі қысқартылады, тұнбаның құрылымын жақсартып, көлемін ұлғайтады. ПАА мөлшері сынама өңдеу арқылы анықталады, негізгі 2-10 мг/л мөлшерінде қолданады.  Құрамдас өңдеу тәсілін қолданғанда шарапқа бірінші бентонитті қосып, ұқыпты араластырып, кейін ПАА белгілі мөлшерін қосады. Флокуленттің әсері бірдей енгізгенімен салыстырғанда нәтижелі. Сары қан тұзын полиакриламидпен бірге қолданғанда өңдеу уақыты қысқарады.

 ВЛЦ-600 ағымды өңдеу сызбасында  бентонитпен, сары қан тұзымен  және ПАА мен өңдеуді ағынды  мөлдірлегіште жүргізеді.

 ПАА шырынды тұндыруда қолданғанда SO2  мөлшері 50-75% мг/л дейін төмендейді. Аз күкірттенгенде алма-сүт ашу процесі қолайлы өтеді.

 ПАА үйлесімді мөлшері келесі:

Өздігінен аққан шырынға 10-30 мг/л шырынның сығымды үлестеріне 25-40 мг/л.

Сұр шірікке малдыққан жүзімдерге бентонит және ПАА бірге қолданып құрамдас өңдеуді жүргізген нәтижелі. Тікелей әсері бар катионды флокулянттардың (КФ-4, КФ-6, КФС-5, КФ-8 ) нәтижесі бентонит және ПАА қосындысымен салыстырғанда жоғары. КФ-6 қолданғанда бентониттің мөлшері төмендейді, мөлдірлеу жылдам өтіп тығыз тұнба пайдаланады. Бірақ КФ-6 қызыл шараптарға қолданған жөн, яғни антоциандарды адсорбцияламайтын ұлпа пайда болғандықтан.  Полиоксиэтиленді (полиокс, ПОЭ) катализатор қолданып этилен тотығын полимеризациялап алады, осыған байланысты флокулянттың молекулалық массасы бірнеше мыңнан бірнеше миллион бірлігіне дейін болуы мүмкін. ПОЭ 25% су ерітіндісі түрінде тікелей әсері бар флокулянт түрінде қолданады. Тұндыруды шырынды мөлдірлеу үшін осы ерітіндінің қолданылатын мөлшері 7-15 мг/л. Шырын 20-60 мин ірі тығыз тұнба пайдаланып, мөлдірленеді. Осы тұнба шырынның мөлдірленген бөлігінен жеңіл босатылады, ал шырынның шығымы 80-85%. ПОЭ шырынның коллоидты бөлігімен қатынасады, пектин заттарды, ақуызды, ақуыз-танит қоспаларын каллоидтерді босатады. ПОЭ токсикалық әсері жоқ.  Барлық флокулянттар арасынан ең нәтижелі полиоксиэтилен. Молекулалық массасы жоғары емес ақуызды үлестерді шырыннан кетіретін бентонитпен салыстырғанда катионды флокулянттар жоғарғы молекулалы үлестерді шырыннан кетіреді. Полиоксиэтилен- тікелей әсерлі флокулянт болып барлық ақуызды үлестердің мөлшерін төмендетеді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     3.Жеке тапсырма

     3.1.Шарап технологиясы

      Шарап өндіру технологиясы алуан және күрделі технология болып табылады. Шарапты дайындау барысында көптеген күрделі жұмыстар жүргізіледі. Жүзім шараптарын жасау технологиясы бойынша асханалық, күшейтілген, хош, иістендірілген, көпіршікті, газдалған деп бөледі. Асханалық шараптарды сусло немесе езіндіні толық немесе толық емес ашыту арқылы, сонымен қатар құрғақ шарап материалдарын балғын немесе концентрлі жүзім суслосымен купаждау арқылы алады. Онда спирт мөлшері 9—14%. Қант мөлшеріне байланысты асханалық шараптар құрғақ (0,3% қант), жартылай құрғақ (0,5—2,5% қант) және жартылай тәтті (3—8% қант) болып бөлінеді. Арнайы технологиялық әрекеттер қолданып арнайы типті құрғақ шараптарын (Кахетин және Эчмиадзиндік) өндіреді. Құрғақ асхана шараптарын жүзім суслосы немесе езбені толық ашыту арқылы алады. Оларды келесідей 3 типтегі (ақ, қызғылт, қызыл) ассортименте шығарады: Рислинг, Фетяскс, Ркацетели, Цинандали және т.б. Жартылай құрғақ асхана шараптарын сусло немесе езіндіні толық емес ашыту, сонымен қатар құрғақ шарап материалдарын балғын немесе концентрленген жүзім суслосымен купаждау арқылы алады. Кахетин шараптарын Кахетияда (Грузия) өндіреді. Бұл шараптарды өндірудің ерекшелігі жүзім суслосы мен езіндіні гребнями бірге ашыту болып табылады, нәтижесінде шарап өте айқын білінетін қышқыл және ауыз қуыратын дәмге ие болады. Эчмиадзин шараптарын Арменидда (Эчмиадзин ауданы) өндіреді. Олар спирттің жоғары мөлшерімен және төмен титрленетін қышқылдылығымен ерекшеленеді.

 

 

Жалпы шарап өндіру барысы жүзім сорттарына байланысты көптеген кезеңдерден тұрады.

Зертханалық сынама алу;

 Шикізаттарды қабылдау;

Тазалау сеператорына( сабақтарынан айыру) жіберу;

 Стекательдерден өздігінен аққан жүзім шырынын алу;

Стекательдерде қалған жүзімді езу;

Алынған шырынды ашытуға жіберу (24-32ºс температурада);

Фильтрлеу;

 Купаждау;

 Дем алу;

 Фильтрлеу;

 Шөлмектерге құю:

 Орап түю.

      Шарапты дем алдыру кезінде шарапты тұнба түзілмес, ақуызды қоймалжың, сары тастар түзілмеу үшін шарапты үнемі бақылап тұру қажет. Сол тұнбаларды жою үшін немесе алдын алу үшін бентонитпен өңдейді және күкірт альдегидін қосады. Сақтау температурасын, ашу және фильтрлеу температурасын қадағалап отыру керек. Фильтрлеуден кейін шарап үлгісін зертханалық тексеруге жіберіледі. Шарап өндірісіне қажетті негізгі техникалық құрал-жабдықтар: Ашыту чаны, бөлшегіш-сабақайырғыш, стекатель, езу пресі, фильтр аппараты, құбырлар, жуу аппараты, шөлмектерді жуу аппараты, электрлі қозғалғыш желілер, бункерлері.

Төменде шарап жасау өндірісінің технологиялық сызба нұсқасы берілген:

 

 

 

Шарап ашыту технологиясы:

 

 

 

Шарап (оның ішінде асхана шарабын) өндірудің технологиялық процессі мынадай кезеңдерді қамтиды:

 

1) жүзімді және жемістерді жинау  және өңдеу;

 

2) ашытқыны ашыту, сақтау, купаждау  және шарапты және жеміс шараптарының (шарап материалдары) толысуын тұрақтандыру;

 

3) құрғақ шарапты толысуын дистиляциялау;

 

4) коньяк дистилляты, брендиге  арналған дистиллят арқылы шарапты бабына келтіру;

 

5) дайын өнімді алу және құю.

 

 Жүзім шаруашылығы саласы бойынша өндірістік үй-жайларға мыналар жатады:

 

1) шикізатты қайта өңдеу үй-жайы, ашыту бөлімшесі, шарапты өңдеу  және құю, шикізатты, қосымша материалдарды және дайын өнімді сақтау үй-жайлары;

 

2) құрғақ шарапты (айдау) дистилляция, дистилляттарды ұстау үй-жайлары;

 

3) шампан, көбікті және газдалған (оның ішінде газдалған маржан  шарап) шараптарды өндіру үй-жайлары.

 

  Шарап жасау маусымына өндірістік үй-жайлар мен технологиялық жабдықты дайындау жемістер (жидектер) өңдеуге түсуі басталғанға дейін отыз күнтізбелік күн бұрын аяқталады.